לפני 17,000 ל-24,000 שנים בני האדם בייתו את הכלב הנאמן. על התאריך המדויק של השינוי מזאב לכלב אפשר להתווכח, אבל אין ספק שכלבים היו החיות הראשונות שעברו מניפולציות על ידי גידול סלקטיבי. חיזוי צבע הפרווה אצל כלבים הוא מאתגר בגלל ההשפעות של כל כך הרבה גורמים, אבל למדענים ולמגדלים יש הבנה טובה יותר של התהליך הודות לתגליות כמו נוכחות של לוקוס 8 שקובע את צבע הפרווה.
יסודות הגנטיקה
לאחר ביצוע ניסויים גנטיים עם צמחי אפונה, גרגור מנדל הקים את מדע הגנטיקה. הוא הוכיח שהאב והאם תורמים כל אחד גנים לצאצאיהם. לכלבים 78 כרומוזומים; 39 באים מהאב ו-39 באים מהאם. זוג אחד של גנים קובע את המין של החיה, והנותרים משפיעים על כל השאר שמייחד את הכלב.
לכרומוזומים יש אלפי גנים עם תכונות מקודדות ב-DNA, ולכל גן יש זוגות אללים. אלל אחד בא מהאב ואחד בא מהאם. לכל אלל יש סיכוי של 50% שיועבר לגורים. האללים יכולים להיות דומיננטיים או רצסיביים, והאלל הדומיננטי קובע את תכונות הכלב.
אומלנין (שחור) ופאומלנין (אדום)
למרות שהם אינם כוללים כל צבע של הקשת, צבעי הפרווה של כלבים יכולים להיות מגוון רחב של גוונים. עם זאת, הצבעים נקבעים רק על ידי שני פיגמנטים מלנין. אומלנין הוא הפיגמנט השחור, ופאומלנין הוא הפיגמנט האדום.איך כלבים מציגים כל כך הרבה צבעי פרווה עם שני פיגמנטים ראשוניים? לכל פיגמנט יש צבע ברירת מחדל המשתנה על ידי גנים שונים. שחור הוא פיגמנט ברירת המחדל של אומלנין, אבל גנים יכולים לשנות את הצבע כדי לייצר כחול (אפור), איזבלה (חום חיוור) וכבד (חום).
Pheomelanin הוא פיגמנט אדום עם צהוב או זהב כצבע ברירת המחדל. Pheomelanin אחראי לאדומים המייצרים אדום עמוק, שמנת, כתום, צהוב, זהב או שזוף. גנים שונים שולטים בהשפעת הפאומלנין; חלקם הופכים אותו לחלש יותר, וחלקם מחזקים אותו. פיאומלנין משפיע רק על צבע הפרווה, אבל אומלנין משפיע על האף ועל צבע העיניים.
8 לוקוסים שקובעים את צבע המעיל
המגוון הרחב של צבעי הפרווה של כלבים נובע מטיפול ב-pheomelanin ו-eumelanin על ידי גנים שונים. לכלבים יש כ-3 מיליארד זוגות של DNA, אבל רק שמונה מהגנים של הכלב תורמים לצבע הפרווה. זוגות אללים בגנים ממוקמים באתרים הנקראים לוקוסים בכרומוזום, ושמונת הלוקוסים הללו משפיעים על צבע פרוות הכלבים.
לוקוס (אגוטי)
חלבון האגוטי משפיע על תבנית הפרווה אצל כלבים. זה אחראי על שחרור מלנין לשיער ומעבר בין פאומלנין לאאומלנין. הגן שולט בארבעה אללים: צהוב/סבל (ay), sable פראי (aw), שחור ושזוף (t), ושחור רצסיבי (א).
E Locus (הרחבה)
לוקוס ההרחבה יוצר מעילים צהובים או אדומים, והוא גם אחראי על מסכת הפנים השחורה של כלבים. ארבעת האללים בלוקוס הם מסכה מלניסטית (Em), גריזל (Eg), שחור (E) ואדום (e).
K לוקוס (שחור דומיננטי)
המיקום K קובע את הצבעים השחור, השחור והגוון. זה התגלה לאחרונה, אך בעבר, מדענים ייחסו את תרומתו ללוקוס A (אגוטי).
M Locus (merle)
הלוקוס של מרל יכול ליצור כתמים בצורת לא אחידה של צבע אחיד ופיגמנט מדולל. מרל מדלל את פיגמנט האומלנין אך אינו משפיע על הפאומלנין. כלבים בוגרים עם פיגמנט צהוב או אדום אינם מרל אבל יכולים להיות צאצאים של מרל.
B לוקוס (חום)
ללוקוס הזה יש שני אללים חומים. B הוא חום דומיננטי, ו-b הוא חום רצסיבי. הלוקוס החום אחראי על צבעי השוקולד, החום והכבד. כדי שפיגמנט שחור ידלל לחום, חייבים להתקיים שני אללים רצסיביים (bb). לוקוס B יכול גם לשנות את צבע כריות כף הרגל והאף של הכלב לחום עבור כלבים בקבוצת הפיגמנט הצהוב או האדום.
D לוקוס (דילול)
עקב מוטציה, אתר זה מדלל את צבע הפרווה. זה מבהיר את הפרווה מחום או שחור לכחול, אפור או חום חיוור. דילול כולל שני אללים: D הוא צבע מלא דומיננטי, ו-d הוא דליל רצסיבי. הגור חייב להיות בעל שני אללים רצסיביים (dd) כדי לשנות את הפיגמנט השחור לכחול או אפור ופיגמנט אדום לקרם.
H Locus (harlequin)
לוקוס H אחראי על כלבים לבנים עם כתמים שחורים, והוא עובד עם לוקוס מרל כדי ליצור מספר שילובים של צבעים וכתמים.זה גם משפיע על פיגמנט הפאומלנין, כלומר כלב סייבל עם גן הארלקין יכול להפוך לבן עם כתמים שחורים ושזופים.
S לוקוס (כתמים)
למרות שלא הוכח אלל שלישי בנקודת הכתמים, שני אללים אחראים ליצירת כתמים לבנים בכל צבע פרווה. האלל S עושה מעט או לא צבע לבן, והאלל sp אלל יוצר דפוסים עגולים (כתמים לא סדירים של שני צבעים). הגן S מעכב את התאים לייצר פיגמנט בעור וגורם להופעת כתמים לבנים בפרווה.
דוגמאות ריבוע פאנט
לפני שהמגדלים נודעו על השפעת שמונת הלוקוסים על צבע הפרווה, הם הסתמכו אך ורק על המראה של ההורים כדי לקבוע את צבע הפרווה של הצאצאים. הסבר על התפקידים של אתרי הגנים על צבע הפרווה עוזר לך להבין את המורכבות של ניחוש צבע של כלב, אבל השימוש בריבועי פאנט מאפשר לך לדמיין את ההשפעה של הזדווגות של כלבים עם רקע גנטי שונה.כדי לשמור על הדוגמה פשוטה, נוכל להתמקד בלוקוס B וכיצד הוא קובע צבעים שחורים או חומים.
מזדווג שני כלבים שחורים
מגדל שמזדווג שני כלבים בוגרים שחורים עשוי להיות מאושר כשהצאצאים כולם שחורים, אבל בניסיון נוסף עם שני כלבים שחורים אחרים, הם מבחינים שאחד הגורים חום. כדי שגורים יהיו שחורים, עליהם להיות בעלי אלליםBBאוBb. לגור החום היחיד חייב להיות גניםbbכדי להיות חום, אבל איזה שילוב של אללים יכול להניב את התוצאה הזו? כדי לפתור את החידה הזו, ניקח ניחוש ונניח שלשני ההורים יש גן רצסיבי לחום (b), אבל הגנים הדומיננטיים שלהם הם שחורים (B). זה אומר שכל הורה מיוצג על ידיBbו-Bb ציור ריבוע 3x3 Punnett יציג את התוצאה.
השאירו את הפינה השמאלית העליונה ריקה ושימו למעלה את אותיות הגנים של האב ואת הגנים של האם יורד בעמודה השמאלית.
| B | b | |
| B | ||
| b |
לאחר ההזדווגות, הצאצאים ייראו כך:
| B | b | |
| B | BB | Bb |
| b | Bb | bb |
הגורbbהיה חום כי הוא לקח אללים רצסיביים של שני הוריו Bb למעילים חומים.זה ממחיש את היסודות של הזדווגות להורים הטרוזיגוטיים (Bb), אבל זה כולל את האפשרות להוליד גור צהוב, כמו פיטבול צהוב או שזוף. על ידי הוספת לוקוס נוסף לתערובת, לוקוסE, נוכל להדגים מה קורה כשמזדווגים פיטבול שחור עם פיטבול צהוב עם אף חום. אם גור עםbbהוא חום ו-ee הוא צהוב, תוכלו לבטא את אפשרויות הצבע כך:
- BBEE: שחור
- BBEe: שחור (נושא צהוב)
- BBee: כלב צהוב עם אף שחור
- BbEE: שחור (נושא חום)
- BbEe: שחור (נושא חום וצהוב)
- Bbee: כלב צהוב עם אף שחור (נושא חום)
- bbEE: חום
- bbEe: חום (נושא צהוב)
- בי: כלב צהוב עם אף חום
כלב שחור יכול להיות ארבעה שילובים אפשריים, אבל נניח שהכלב השחור הואBbEeזה אומר שלכלב יש פרווה שחורה אבל נושא את האללים החומים והצהובים. בן הזוגBbEeיהיהbbee (כלב צהוב עם אף חום). יצירת ניקוד פאנט עבור כל לוקוס ושילובם היא הדרך הפשוטה ביותר להראות את הצאצאים.
במוקד B, אנו חוציםBbעםbb.
| B | b | |
| b | Bb | bb |
| b | Bb | bb |
עכשיו, אנחנו מערבביםEeעםee.
| E | e | |
| e | Ee | ee |
| e | Ee | ee |
על ידי נטילת התוצאות של שני המשבצות, נוכל ליצור ריבוע פאנט גדול יותר תוך מיקוםBתוצאות הלוקוס בחלק העליון ואת המיקוםE תוצאות בעמודה השמאלית.
| Bb | Bb | bb | bb | |
| Ee | BbEe | BbEe | bbEe | bbEe |
| Ee | BbEe | BbEe | bbEe | bbEe |
| ee | Bbee | Bbee | בי | בי |
| ee | Bbee | Bbee | בי | בי |
תוצאות הצאצאים של תערובת זו (פיטבול שחור הנושא גנים חומים וצהובים המוצלבים עם פיטבול צהוב עם אף חום) ייראו כך:
- ארבעה כלבים שחורים
- ארבעה כלבים חומים
- ארבעה כלבים צהובים עם אף חום
- ארבעה כלבים צהובים עם אף שחור
לכל גור יש סיכוי של 25% להיות שחור, חום, צהוב עם אף חום, או צהוב עם אף שחור.למרות שמדענים מבינים טוב יותר את הגנטיקה של צבע המעיל, נותרו כמה תעלומות. האללים שגורמים למעיל צהוב לשינויי גוונים לא התגלו, וחוקרים לא קבעו מדוע הפרווה של כלבים מסוימים הופכת בהדרגה בהדרגה עם הזמן. פודלים, בארד קולי, כלבי רועים אנגליים ותיקים ובדלינגטון טרייר נושאים את הגן ה" אפור" הלא מזוהה שעלול לגרום להתבהרות הפרווה.
בדיקת DNA
ריבועי פאנט יכולים להראות למגדלים את שילובי הצאצאים האפשריים, אבל בדיקת DNA עוזרת לקבוע לאילו כלבים יש תכונות רצויות. למרות שהבדיקות עזרו למגדלים לזהות כלבים בריאים עם פחות בעיות רפואיות, הדיוק של הבדיקות תלוי לרוב במתקן הבדיקה. בדיקות DNA הנמכרות לבעלי כלבים באינטרנט הן בדרך כלל פעולות מסחריות, אך חברות בדיקה ללא מטרות רווח, כמו אלו המנוהלות על ידי אוניברסיטאות, מבצעות ניתוח DNA מפורט עבור מגדלים. השימוש בארגון למטרות רווח לבדיקה הוא זול יותר, אך ייתכן שהתוצאות אינן מדויקות כמו בודק ללא מטרות רווח.
מחשבות אחרונות
למרות שגידול סלקטיבי בכלבים נעשה שימוש במשך מאות שנים, התהליך נעשה מעודן יותר לאחר הניסויים של גרגור מנדל בגנטיקה. חיזוי צבעי הפרווה של כלבים עדיין מסובך בגלל הלוקוסים הלא מזוהים שיכולים לדלל פיגמנטים מלנין, אבל למגדלים יש סבירות גבוהה יותר להצלחה בגלל מחקר חדש על גנטיקה של כלבים ושימוש בבדיקות DNA.
